introduccion LTE

Tecnologías de Nivel Físico en LTE· J. Pérez-Romero · Barcelona; Noviembre de 2011

LTE Y NUEVAS TENDENCIAS EN
COMUNICACIONES MÓVILES
Tecnologías de Nivel Físico en LTE
J di Pé
Jordi
Pérez-Romero
R
(UPC)
18-19 de Noviembre de 2011
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col.laborador

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CONTENIDO
•

Fundamentos de OFDM
–Esquemas de modulación y demodulación
– Efecto de la dispersión del canal: concepto de prefijo cíclico

•

OFDMA como técnica de acceso múltiple para el enlace descendente
– Procedimientos de RRM asociados a OFDMA
– Sistemas celulares OFDMA
– Parámetros de OFDMA en LTE

•

SC-FDMA como técnica de acceso múltiple para el enlace ascendente
– Esquemas de transmisión y recepción
–Parámetros de SC-FDMA
SC FDMA en LTE

•

Estructuras con múltiples antenas
–
–
–
–
–

Introducción: técnicas de diversidad
Caracterización de las estructuras MIMO
Precodificación
MIMO multiusuario (MU MIMO)
Estructuras MIMO/OFDMA
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FUNDAMENTOS DE OFDM

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TRANSMISIÓN OFDM
• OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing
– Mecanismo de transmisión multi-portadora que permite multiplexar
j
de símbolos sobre un conjunto
j
de subportadoras
p
un conjunto
ortogonales
– Técnica conocida desde los años 60 aunque de aplicación práctica
más reciente en comunicaciones inalámbricas
– Empleada pormúltiples sistemas en la actualidad (DVB
(DVB-T
T para
TDT, redes inalámbricas, LTE, etc.)

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TRANSMISIÓN OFDM
• OFDM:
K símbolos
complejos

¿ Cómo transmitir K
símbolos sobre un cierto
ancho de banda B?

d0,d1,...., dK-1

f
B: Banda
total
disponible

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TRANSMISIÓN OFDM
• OFDM:

f
B

Subdivisión de la banda
total en K subportadoras
Cada símbolo se transmite
en una subportadora

d d1

...

dK-1

0

Como en
FDM
FDM...

f

.... Pero con subportadoras
ORTOGONALES
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TRANSMISIÓN OFDM
•Concepto de “Ortogonalidad”:
– Matemáticamente hablando, 2 señales xm(t), xk(t) son
ORTOGONALES si se cumple:

Rxm , xk ( t ) = ∫ xm ( t ) xk* ( t ) dt = ∫ X m ( f ) X k* ( f ) df = 0
– Si dos señales son ortogonales
ortogonales, aunque se transmitan
simultáneamente, es posible construir un receptor capaz de
separarlas

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TRANSMISIÓN OFDM
• Concepto de “Ortogonalidad”:
– En el caso de OFDM, las K subportadoras (en banda base) se
definen como:

xk ( t ) = e j 2π k Δft rectTS ( t )

0 ≤ k ≤ K −1

Siendo ∆f=1/Ts la separación entre subportadoras y rectTs(t) un pulso rectangular de duración Ts.

Subportadora 0

Subportadora 1

Subportadora 2

Subportadora 3

Subportadora 4Subportadora 5

Re{x(t)}
1.5

1

0.5

0

-0.5

-1
0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

t/T S

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TRANSMISIÓN OFDM
• Concepto de “Ortogonalidad”:
– Comprobamos como se cumple la condición matemática:

Rxm , xk

1
(t ) =
TS

∫

TS

0

1
xm ( t ) xk* ( t ) dt =
TS

∫

TS

01
j 2π m − k Δft
e ( ) dt =
TS

∫

TS

0

j 2π ( m − k )

e

t
TS

⎧1 si m = k
dt = ⎨
⎩ 0 si m ≠ k

Son
ortogonales!!

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TRANSMISIÓN OFDM
• Concepto de “Ortogonalidad”:
– Interpretación gráfica en el dominio frecuencial:
Subportadora 0
Subportadora 3

Subportadora 1...